JPH04149481A - Image forming device - Google Patents
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Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、レーザ光を感光体に走査し、電子写真プロセ
スを利用して画像形成を行なう画像形成装置に関するも
のである。The present invention relates to an image forming apparatus that scans a photoreceptor with a laser beam and forms an image using an electrophotographic process.
従来、複数の感光ドラム上に画像データのそれぞれの色
に応じたレーザビームを照射し、電子写真プロセスによ
って画像を形成するカラー画像形成装置がある。しかし
ながら、このような装置では、例えばマゼンタ、シアン
、イエロー及び黒色に対応した複数(この例では4個)
の感光ドラムを使用するので、これら各感光ドラムの偏
心あるいは機械的な取付誤差等により、転写紙上に得ら
れる最終カラー画像における、各色毎のレジストレーシ
ョンが合わなくなり、色ずれ等が発生することがあった
。
このような不具合に対して従来より行なわれている補正
方法として、これら感光ドラムにより形成される各色ご
との画像を、各感光ドラムより転写ベルト上に転写して
、形成されたレジストレーション補正用画像パターンを
CCDセンサ等で読取っている。そして、この読取った
画像を基に、各色に相当する感光ドラム上でのレジスト
レーションずれを検出する。この検出結果に基づいて、
記録されるべき画像信号に電気的なタイミング補正を行
ったり、或はレーザビームの光路内に設けられているミ
ラーにより光路長変化や光路変化の補正を行うことによ
り、このレジストレーションずれを少なくしている。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a color image forming apparatus that irradiates a plurality of photosensitive drums with a laser beam corresponding to each color of image data to form an image through an electrophotographic process. However, in such a device, for example, there are multiple (four in this example) corresponding to magenta, cyan, yellow, and black.
Because photosensitive drums are used, eccentricity of each of these photosensitive drums or mechanical installation errors may cause misregistration of each color in the final color image obtained on the transfer paper, resulting in color misregistration. there were. As a conventional correction method for such defects, images for each color formed by these photosensitive drums are transferred from each photosensitive drum onto a transfer belt, and a registration correction image is formed. The pattern is read with a CCD sensor, etc. Then, based on this read image, registration deviations on the photosensitive drum corresponding to each color are detected. Based on this finding,
This registration shift can be reduced by electrically correcting the timing of the image signal to be recorded, or by correcting changes in optical path length and optical path using a mirror installed in the optical path of the laser beam. ing.
このように上記従来例では、転写ベルト上に形成された
レジストレーション補正用画像パターンをCCDセンサ
等で読取り、レジストレーションずれを検出して補正を
行なっている。このため、各感光ドラムの偏心及び機械
的取付誤差による光路長変化に起因する水平走査方向の
倍率変化までは補正しきれないといった問題があった。
第6図は、感光ドラムの位置変動によるドラム面上の潜
像倍率の変化を示す図である。ここで、感光ドラム50
1上をレーザビーム502が、図示矢印の主走査方向に
走査している場合、感光ドラム501の面がその基準位
置503に対して、504で示すように光路長が短くな
る方向に変動した場合には、レーザ光の走査幅がB−B
’ となり、基準幅A−A’ よりも狭くなる。これと
は逆に、505で示すように光路長が長(なる方向に変
動した場合には、走査幅はc−c′となり、基準幅A−
A’ よりも広くなる。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、感光ドラ
ムの偏心や位置ずれ等により発生する、感光体ドラム上
の画像の倍率の変化を自動的に補正できる画像形成装置
を提供することを目的とする。As described above, in the conventional example described above, the registration correction image pattern formed on the transfer belt is read by a CCD sensor or the like, and registration deviations are detected and corrected. For this reason, there is a problem in that it is not possible to correct magnification changes in the horizontal scanning direction caused by optical path length changes due to eccentricity of each photosensitive drum and mechanical installation errors. FIG. 6 is a diagram showing changes in the latent image magnification on the drum surface due to positional changes of the photosensitive drum. Here, the photosensitive drum 50
1, when the laser beam 502 is scanning in the main scanning direction indicated by the arrow in the figure, when the surface of the photosensitive drum 501 changes in the direction in which the optical path length becomes shorter as shown by 504 with respect to its reference position 503. , the scanning width of the laser beam is B-B
', which is narrower than the reference width A-A'. On the contrary, if the optical path length changes in the direction shown by 505, the scanning width becomes c-c', and the reference width A-
It will be wider than A'. The present invention has been made in view of the above conventional example, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can automatically correct changes in the magnification of an image on a photosensitive drum caused by eccentricity or positional deviation of the photosensitive drum. purpose.
以上の構成において、感光体の非画像形成領域に光を投
射し、その光の反射光により、その光の光路長の変動を
検出し、その検出結果に応じて、レーザ光の変調を行な
うように動作する。これにより、感光体の位置ずれ等に
よる反射光の光路長の変動が検知されると、その変動量
に応じてレーザ光の変調が調整され、感光体の位置ずれ
等に伴う画像の変倍を防止される。In the above configuration, light is projected onto the non-image forming area of the photoreceptor, a variation in the optical path length of the light is detected by the reflected light of the light, and the laser light is modulated according to the detection result. works. As a result, when a change in the optical path length of the reflected light due to the positional deviation of the photoreceptor is detected, the modulation of the laser beam is adjusted according to the amount of change, and the magnification of the image due to the positional deviation of the photoreceptor is adjusted. Prevented.
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。
〈レーザビームプリンタの説明 (第1図)〉第1図は
本実施例のレーザビームプリンタの概略構成を示すブロ
ック図である。
図において、101は入力部で、ホストコンビユータ等
の外部機器より画像データを入力して制御部102に出
力している。102は装置全体を制御するための制御部
で、入力部101より入力された各色毎の画像データを
、対応するビデオ信号処理部に出力している。103〜
106はビデオ信号処理部で、103はマゼンタ色の画
像データを処理してマゼンタ記録部107に出力してい
る。104はシアン色の画像データを入力してシアン記
録部1.08に出力している。105はイエロー色の画
像データを処理して、イエロー記録部109に出力して
いる。106は黒色の画像データを処理して黒記録部1
10に出力するビデオ信号処理部である。これらビデオ
信号処理部の構成を第3図に示している。
107〜110は各色での記録を行う記録部で、このう
ちマゼンタ色で記録を行うマゼンタ記録部107の概略
が示されている。ここで、2aは感光体ドラムを示し、
111は制御部102よりの画像データに応じて変調さ
れたレーザ光を出力する半導体レーザを示している。3
aは反射型のフォトセンサで、光を発光する発光部と、
その受光部とから構成されており、感光体ドラム2a上
に光を照射して、その反射光を検出することにより、感
光体ドラム2aの位置ずれや偏り等を検出することがで
きる。これら記録部107〜110は、第2図に示すよ
うに、転写ベルト11に沿って、その画像形成順に一列
に並んで配置されている。
第2図は本実施例のカラー・レーザビームプリンタにお
ける各色毎の記録部の構成を示す構成図である。
第2図において、ρ1〜β4のそれぞれは各色Ma(マ
ゼンタ)、Cy(シアン)、Ye(イエロー)、Bk(
ブラック)の画像信号に対応したレーザビームを示し、
それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、黒に対応する感
光ドラム28〜2dに照射されて、各感光ドラム28〜
2d上に静電潜像を形成する。6〜9のそれぞれは、対
応する各感光ドラム2a〜2dを回転駆動するためのモ
ータである。
各色の感光体ドラム上に形成された静電潜像に対応する
図示しない現像手段により、マゼンタ、シアン、イエロ
ー、黒色の各トナーでもって現像が行なわれ、現像され
たマゼンタ、シアン、イエロー、黒色の各画像は、転写
ベルト11上を搬送される記録紙に順次転写される。3
8〜3dのそれぞれは、反射型のフォトセンサで、前述
したように、感光ドラム28〜2dの位置ずれ等を検出
するためのものである。
第3図は本実施例のマゼンタのビデオ信号処理部103
の構成を示すブロック図である。なお、他のビデオ信号
処理部104〜106の構成は同様であるため、ここで
はビデオ信号処理部103だけを示す。
この第3図を説明する前に、第4図に示すマゼンタ記録
部107の感光ドラム2a及び反射型のフォトセンサ3
aの動作を説明する。尚、ここではマゼンタ記録部10
7の感光ドラム2aのみを示すが、他の色の記録部の感
光ドラムも同様である。
第4図(B)は感光体ドラム2aを上から見た上面図で
、図示の如く、感光ドラム2aは光を反射する周上方向
の端部にある光反射領域4と、感光体ドラム2aの表面
の大部分を占める感光部5から成っている。この光反射
領域4に、第4図(A)に示すように反射型フォトセン
サ3aより光が入射され(ρ5)、その反射光(ρ6)
がフォトセンサ3aにより検出される。
この時、感光ドラム2aの偏心及び機械的取付誤差によ
り入射光459反射光β6の光路および光路長が変化す
ると、反射型フォトセンサ3aの反射光強度の検出レベ
ルが変化する。
この出力は後述する第3図のサンプルホールド(S/H
)増幅器16に入力される。このサンプルホールド(S
/H)増幅器16は、1水平走査期間(IH)に1回、
ゲート信号(LSYNC)に従ってサンプルホールドを
行い、所定レベルの電圧に増幅する。こうしてサンプル
ホールドされたレベル信号202は、次に電圧制御発振
器17に入力され、その電圧レベルに応じた周波数信号
(RCLK)203に変換される。このクロック(RC
LK)はFIFOメモリ18の読出しクロックとして用
いられ、入力ビデオ信号(VIDEOIN)に対して所
定の変調倍率をもったビデオ信号(VIDEOOUT
)として出力される。このビデオ信号は所定の信号処理
がなされ、図示しないレーザ駆動回路に入力されて、半
導体レーザ111を駆動する。このようにしてレーザ光
により感光ドラム2a上に静電潜像が形成される。
第3図において、3aはフォトセンサで、発光素子31
と受光素子32とで構成されている。こうして検出され
た信号はサンプルホールド増幅器16に入力され、サン
プルホールドされたレベル信号202が出力される。電
圧制御発振器17は電圧−周波数変換を行う回路で、信
号202の電圧値に応じた周波数のクロック信号203
を出力する。このクロック(RCLK)信号203はF
IFOメモリ18に入力され、制御部102よりのビデ
オデータの転送レートを変更している。
このタイミングを示したのが第5図のタイミングチャー
トで、感光ドラムの偏心及び機械的取付誤差により、反
射型フォトセンサの出力レベル変化に応じたFIFOメ
モリ読出しクロックの周波数変化を示している。
この図で明らかなように、反射型フォトセンサの出力レ
ベルが上昇、即ち光路長が短くなる(画像が縮小する場
合)と、電圧制御発振器17の出力クロック信号203
の周波数(VCXO)が低下する。これにより、画像が
小さくなるのを補正している。又逆に、反射型フォトセ
ンサの出力レベルが低下、即ち光路長が長(なる(画像
が拡大される場合)と、電圧制御発振器17の出力クロ
ック信号203の周波数(VCXO)が上昇する。これ
により、画像データの出力を速めて、感光ドラム上に形
成される画像データが拡大されないようにする。
この原理を第6図を参照して説明する。
第6図のB−B’で示すように、感光ドラム501の位
置変動によりドラム面が反射型フォトセンサに近づいた
時、レーザビーム502の光路長が短くなり、感光ドラ
ム501上の静電潜像は水平走査方向に縮小されること
になる。この時、反射型フォトセンサの発光・受光素子
間の光路長も短くなるので、その検出レベルも大きくな
る。これにより、電圧制御発振器17への入力信号レベ
ルが高くなり、その出力周波数、即ちFIFOメモリ1
8の読出しクロック(RCLK)周波数が低くなる。こ
れにより、PIF018より読出される画像データによ
り記録される画像が拡大され、結果的に光路長の変動に
よる画像縮小を補正することができる。
反対に、c−c’に示すように、感光ドラム501のド
ラム面が反射型フォトセンサから遠ざかった時は、レー
ザビームρ1〜氾4の光路長が長くなる。これにより、
感光ドラム501上の潜像は水平走査方向に拡大される
。しかしこの場合には、反射型フォトセンサの検出レベ
ルが前述とは逆に小さ(なるので、これに応じて電圧制
御発振器17の出力、つまりFIFOメモリ18読出し
クロック(RCLK)周波数が高(なる。これにより、
画像データが高速に読出され、こうして読出された画像
データにより形成される画像は縮小する方向に変化する
ため、全体として感光ドラム501の位置変動による画
像の拡大を補正できることになる。
上述したように本実施例によれば、感光ドラム位置変動
によるレーザビーム光路長変化を検出して、それに応じ
て画像データのメモリ読出しクロックを可変することに
より、水平走査方向の画像倍率を補正することができる
。これにより、感光体ドラムの位置ずれ等が発生しても
、それにより画像の拡大成は縮小を防止することができ
る。
〈他の実施例〉
尚、前述の実施例の説明では、電圧制御発振手段として
、アナログ入力電圧に対して水晶発振周波数を可変する
、電圧制御発振器(VCXO)17を例に説明したが、
本発明はこれに限定されるものでない。
例えば、第7図に示すように、フォトセンサ3aよりの
検出信号を入力し、複数のコンパレータ第
(B)
図Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. <Description of Laser Beam Printer (Fig. 1)> Fig. 1 is a block diagram showing the schematic configuration of the laser beam printer of this embodiment. In the figure, reference numeral 101 denotes an input unit that inputs image data from an external device such as a host computer and outputs it to the control unit 102. Reference numeral 102 denotes a control unit for controlling the entire apparatus, which outputs image data for each color input from the input unit 101 to a corresponding video signal processing unit. 103~
106 is a video signal processing unit; 103 processes magenta image data and outputs it to a magenta recording unit 107; Reference numeral 104 inputs cyan image data and outputs it to the cyan recording section 1.08. 105 processes the yellow image data and outputs it to the yellow recording section 109. 106 is a black recording unit 1 that processes black image data;
10. The configuration of these video signal processing sections is shown in FIG. Reference numerals 107 to 110 are recording units that perform recording in each color, and among these, a magenta recording unit 107 that records in magenta color is schematically shown. Here, 2a indicates a photoreceptor drum,
Reference numeral 111 indicates a semiconductor laser that outputs laser light modulated according to image data from the control unit 102. 3
a is a reflective photosensor, which includes a light emitting part that emits light;
By irradiating light onto the photoreceptor drum 2a and detecting the reflected light, it is possible to detect positional deviation, bias, etc. of the photoreceptor drum 2a. As shown in FIG. 2, these recording units 107 to 110 are arranged in a line along the transfer belt 11 in the order of image formation. FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the recording section for each color in the color laser beam printer of this embodiment. In FIG. 2, each of ρ1 to β4 represents the colors Ma (magenta), Cy (cyan), Ye (yellow), and Bk (
shows the laser beam corresponding to the image signal (black),
The irradiation is applied to the photosensitive drums 28 to 2d corresponding to magenta, cyan, yellow, and black, respectively.
An electrostatic latent image is formed on 2d. Each of 6 to 9 is a motor for rotationally driving the corresponding photosensitive drum 2a to 2d. The electrostatic latent images formed on the photoreceptor drums of each color are developed with magenta, cyan, yellow, and black toners by developing means (not shown) corresponding to the electrostatic latent images formed on the photoreceptor drums, and the developed magenta, cyan, yellow, and black The images are sequentially transferred onto recording paper conveyed on the transfer belt 11. 3
Each of 8 to 3d is a reflective photosensor, and as described above, is used to detect positional deviation of the photosensitive drums 28 to 2d. FIG. 3 shows the magenta video signal processing unit 103 of this embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG. Note that since the configurations of the other video signal processing units 104 to 106 are similar, only the video signal processing unit 103 is shown here. Before explaining this FIG. 3, the photosensitive drum 2a and the reflective photosensor 3 of the magenta recording section 107 shown in FIG.
The operation of a will be explained. Incidentally, here, the magenta recording section 10
Although only the No. 7 photosensitive drum 2a is shown, the same applies to the photosensitive drums of the recording sections of other colors. FIG. 4(B) is a top view of the photosensitive drum 2a viewed from above, and as shown in the figure, the photosensitive drum 2a has a light reflecting area 4 at the end in the circumferential direction that reflects light, and a The photosensitive area 5 occupies most of the surface of the photosensitive area. As shown in FIG. 4(A), light is incident on this light reflection region 4 from the reflective photosensor 3a (ρ5), and the reflected light (ρ6)
is detected by the photosensor 3a. At this time, if the optical path and optical path length of the incident light 459 and the reflected light β6 change due to eccentricity of the photosensitive drum 2a and mechanical installation error, the detection level of the reflected light intensity of the reflective photosensor 3a changes. This output is the sample hold (S/H) shown in Figure 3, which will be described later.
) is input to the amplifier 16. This sample hold (S
/H) The amplifier 16 once per horizontal scanning period (IH),
Sample and hold is performed according to the gate signal (LSYNC), and the voltage is amplified to a predetermined level. The level signal 202 sampled and held in this manner is then input to the voltage controlled oscillator 17 and converted into a frequency signal (RCLK) 203 corresponding to the voltage level. This clock (RC
LK) is used as a read clock for the FIFO memory 18, and is used to read a video signal (VIDEOOUT) with a predetermined modulation factor with respect to the input video signal (VIDEOIN).
) is output as This video signal undergoes predetermined signal processing and is input to a laser drive circuit (not shown) to drive the semiconductor laser 111. In this way, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2a by the laser beam. In FIG. 3, 3a is a photosensor, and a light emitting element 31
and a light receiving element 32. The signal thus detected is input to the sample and hold amplifier 16, and a sampled and held level signal 202 is output. The voltage controlled oscillator 17 is a circuit that performs voltage-frequency conversion, and generates a clock signal 203 with a frequency corresponding to the voltage value of the signal 202.
Output. This clock (RCLK) signal 203 is F
The data is input to the IFO memory 18, and the transfer rate of video data from the control unit 102 is changed. This timing is shown in the timing chart of FIG. 5, which shows the frequency change of the FIFO memory read clock in accordance with the output level change of the reflective photosensor due to eccentricity of the photosensitive drum and mechanical installation error. As is clear from this figure, when the output level of the reflective photosensor increases, that is, the optical path length becomes shorter (when the image is reduced), the output clock signal 203 of the voltage controlled oscillator 17
frequency (VCXO) decreases. This corrects the image becoming smaller. Conversely, when the output level of the reflective photosensor decreases, that is, when the optical path length becomes long (when the image is enlarged), the frequency (VCXO) of the output clock signal 203 of the voltage controlled oscillator 17 increases. This speeds up the output of image data and prevents the image data formed on the photosensitive drum from being enlarged. This principle will be explained with reference to FIG. 6. As shown by BB' in FIG. When the drum surface approaches the reflective photosensor due to a positional change of the photosensitive drum 501, the optical path length of the laser beam 502 becomes shorter, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 501 is reduced in the horizontal scanning direction. At this time, the optical path length between the light-emitting and light-receiving elements of the reflective photosensor also becomes shorter, so the detection level also increases.As a result, the input signal level to the voltage-controlled oscillator 17 increases, and its output frequency increases. That is, FIFO memory 1
The read clock (RCLK) frequency of No. 8 becomes lower. As a result, the image recorded by the image data read from the PIF 018 is enlarged, and as a result, it is possible to correct image reduction due to variations in optical path length. On the other hand, as shown in c-c', when the drum surface of the photosensitive drum 501 moves away from the reflective photosensor, the optical path lengths of the laser beams ρ1 to 4 become longer. This results in
The latent image on the photosensitive drum 501 is expanded in the horizontal scanning direction. However, in this case, the detection level of the reflective photosensor becomes small (contrary to the above), and accordingly, the output of the voltage controlled oscillator 17, that is, the read clock (RCLK) frequency of the FIFO memory 18 becomes high. This results in
Since the image data is read out at high speed and the image formed by the image data thus read out changes in the direction of reduction, it is possible to correct the enlargement of the image due to the positional fluctuation of the photosensitive drum 501 as a whole. As described above, according to this embodiment, the image magnification in the horizontal scanning direction is corrected by detecting a change in the laser beam optical path length due to a change in the photosensitive drum position and varying the memory read clock for image data accordingly. be able to. As a result, even if a positional shift or the like of the photoreceptor drum occurs, it is possible to prevent the image from being enlarged or reduced. <Other Embodiments> In the above embodiments, the voltage controlled oscillator (VCXO) 17, which varies the crystal oscillation frequency with respect to the analog input voltage, was used as an example of the voltage controlled oscillation means.
The present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, a detection signal from the photosensor 3a is input, and a plurality of comparators
Claims (3)
を利用して画像形成を行なう画像形成装置であって、 前記感光体の非画像形成領域に光を投射し、前記光の反
射光により前記光の光路長の変動を検出する検出手段と
、 前記検出手段の検出結果に応じて、前記レーザ光の変調
を行なうレーザ変調手段と、 を備えることを特徴とする画像形成装置。(1) An image forming apparatus that scans a photoreceptor with a laser beam to form an image using an electrophotographic process, which projects light onto a non-image forming area of the photoreceptor and generates reflected light of the light. An image forming apparatus comprising: a detection means for detecting a variation in the optical path length of the light; and a laser modulation means for modulating the laser light according to a detection result of the detection means.
持する保持手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前
記保持手段に保持されている画像データの読出し速度を
変更する変更手段と、前記保持手段より読出された画像
データによりレーザを駆動してレーザ光を発生させるレ
ーザ駆動手段とを備えることを特徴とする請求項第1項
に記載の画像形成装置。(2) The laser modulation means includes a holding means for holding image data to be recorded, a changing means for changing the reading speed of the image data held in the holding means according to the detection result of the detecting means, and 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising laser driving means for driving a laser to generate laser light by driving a laser according to the image data read out from the holding means.
路長の変動を検出するようにしたことを特徴とする請求
項第1項に記載の画像形成装置。(3) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection means detects the variation in the optical path length in synchronization with each horizontal scanning signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2272167A JPH04149481A (en) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2272167A JPH04149481A (en) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | Image forming device |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH04149481A true JPH04149481A (en) | 1992-05-22 |
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JP2272167A Pending JPH04149481A (en) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | Image forming device |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH04149481A (en) |
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JP2012003105A (en) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Ricoh Co Ltd | Image-forming device |
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1990
- 1990-10-12 JP JP2272167A patent/JPH04149481A/en active Pending
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